KR20080031615A - Radio communication method, transmitter, and receiver - Google Patents
Radio communication method, transmitter, and receiver Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080031615A KR20080031615A KR1020070091495A KR20070091495A KR20080031615A KR 20080031615 A KR20080031615 A KR 20080031615A KR 1020070091495 A KR1020070091495 A KR 1020070091495A KR 20070091495 A KR20070091495 A KR 20070091495A KR 20080031615 A KR20080031615 A KR 20080031615A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- antenna
- antennas
- transmission
- combination
- selection
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 126
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 80
- 238000013507 mapping Methods 0.000 abstract description 3
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 21
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 4
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
- H04B7/0691—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using subgroups of transmit antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0417—Feedback systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0602—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
- H04B7/0608—Antenna selection according to transmission parameters
- H04B7/061—Antenna selection according to transmission parameters using feedback from receiving side
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
- H04B7/0621—Feedback content
- H04B7/0634—Antenna weights or vector/matrix coefficients
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
- H04B7/0636—Feedback format
- H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
- H04B7/0874—Hybrid systems, i.e. switching and combining using subgroups of receive antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0426—Power distribution
- H04B7/043—Power distribution using best eigenmode, e.g. beam forming or beam steering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
- H04B7/0689—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using different transmission schemes, at least one of them being a diversity transmission scheme
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0697—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using spatial multiplexing
Abstract
Description
본 발명은, 무선 통신 방법과 송신기 및 수신기에 관한 것으로, 예를 들면 MIMO(Multiple Input Multiple Output : 다입력 다출력)를 이용하는 무선 시스템에서의 송수신 안테나 선택에 바람직한 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 주파수 대역을 유효 이용하여 대용량(고속)의 데이터 통신을 가능하게 하는 기술로서, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)가 주목받고 있다. MIMO는, 송수신 쌍방에 복수 안테나를 이용하여, 즉 복수 안테나를 갖는 송신기 및 복수 안테나를 갖는 수신기를 이용하여, 송신기의 복수 안테나로부터 독립한 데이터 스트림을 송신하고, 수신기의 각 수신 안테나에서 수신되는 신호로부터, 전파로 상에서 서로 섞인 복수의 송신 신호(데이터 스트림)를, 통신로(채널)의 상태(환경)를 나타내는 채널 상태 정보(CSI : Channel State Information)(채널 추정값이라고도 불림)를 이용하여 개개로 분리함으로써, 주파수 대역의 확대를 필요로 하는 일 없이 전송 레이트를 향상시키는 기술이다.In recent years, MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) has attracted attention as a technology that enables high-capacity (high speed) data communication by effectively utilizing a frequency band. MIMO transmits a data stream independent from a plurality of antennas of a transmitter by using a plurality of antennas, i.e., a transmitter having a plurality of antennas and a receiver having a plurality of antennas, and receiving signals at each receiving antenna of the receiver. The plurality of transmission signals (data streams) mixed together on the propagation path are individually separated from each other using channel state information (also referred to as channel estimates) indicating the state (environment) of the communication path (channel). By separating, it is a technique of improving the transmission rate without requiring the expansion of the frequency band.
MIMO 통신 시스템에서는, 통상적으로 기지국 장치(BS : Base Station) 측에 이동국 장치(MS : Mobile Station) 측보다도 다수의 안테나를 채용한다. 또한, 상황에 따라서는, 전송 품질 등을 확보하기 위해, BS 및 MS는 서로 중계(릴레이)국 장치(RS : Relay Station)를 경유하여 통신을 행하는 경우도 있다.In the MIMO communication system, a plurality of antennas are generally employed on the base station apparatus (BS) side than on the mobile station apparatus (MS) side. In some cases, the BS and the MS communicate with each other via a relay station (RS) in order to ensure transmission quality and the like.
종래의 MIMO 시스템(하기 특허 문헌 1 참조)에서는, 전송 용량을 확보하기 위해, BS의 수신 안테나를 그룹화하고, BS는 그 중에서 어떤 기준에 기초하여 선택된 안테나 그룹을 이용하여, 수신을 행한다.In a conventional MIMO system (see
또한, 하기 특허 문헌 2의 기술에서는, BS의 송신 안테나 수는 4개로 적기 때문에, 송신 안테나를 선택하는 경우, 어느 정도의 계산량으로 가능하다.In addition, in the technique of Patent Document 2 below, the number of transmission antennas of the BS is small, so that when the transmission antenna is selected, it is possible with a certain amount of calculation.
[특허 문헌 1] 일본특허공개 제2004-312381호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-312381
[특허 문헌 2] 일본특허공개 제2006-67237호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-67237
그러나, 종래의 방법(특허 문헌 1의 기술)에서는, BS가 수신 안테나를 선택하는 구성에 대해서만 개시하고 있고, BS의 송신 안테나를 선택하는 구성에 대해서는 개시도 시사도 하지 않는다.However, the conventional method (the technique of Patent Document 1) discloses only the configuration in which the BS selects a reception antenna, and neither discloses nor suggests a configuration in which the BS selects a transmission antenna.
또한, 특허 문헌 2의 기술에서는, BS의 안테나 수가 많아지면, 최적의 안테나를 찾는 데에는 상당히 시간이 걸리게 된다.In addition, in the technique of Patent Document 2, as the number of antennas of the BS increases, it takes a long time to find the optimal antenna.
또한, 종래 기술에서는, BS(송신기) 측과 MS(수신기) 측에서 사용(선택)하는 송수신 안테나 수는 통상 동수(예를 들면, BS측 2개, MS측 2개의 2×2 MIMO 등)이기 때문에, 통신 환경에 따라서는 안테나의 조건이 좋지 않은 경우가 있어, 로버스 트(Robust)한 전송 용량의 확보에 곤란하다.In the prior art, the number of transmit / receive antennas used (selected) on the BS (transmitter) side and the MS (receiver) side is usually the same number (for example, 2 BS 2 MIMO 2x2 MIMO, etc.). Therefore, depending on the communication environment, the condition of the antenna may be unsatisfactory, and it is difficult to secure a robust transmission capacity.
또한, RS의 안테나 수가 많아지는 경우, BS측과 RS측의 안테나 전부를 동시에 사용하면, 코스트, 복잡도 등이 증대하게 된다. 또한, BS와 RS 사이에서 안테나 선택을 행하는 경우, 안테나 수가 매우 많기 때문에, 최적의 안테나를 찾는 데에는 매우 시간이 걸리게 된다.In addition, when the number of antennas of the RS increases, using all of the antennas of the BS side and the RS side simultaneously increases the cost, complexity, and the like. In addition, when antenna selection is performed between the BS and the RS, since the number of antennas is very large, it takes a very long time to find an optimal antenna.
본 발명은, 이상과 같은 과제를 감안하여 창안된 것으로, 종래보다도 적은 연산량으로 고속으로, 무선 환경에 부응한 최적의 송신 안테나 및 수신 안테나의 선택을 행할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable an optimal transmission antenna and a reception antenna to be selected at a higher speed and with a smaller amount of computation than in the related art.
또한, 부차적으로, 무선 환경에 따라서, MIMO 통신과 프리코딩 송신(빔 포밍)을 선택적으로 행하여, 통신의 신뢰도를 유지할 수 있는 전송 용량, 전파 도달 범위 등의 통신 품질을 확보할 수 있게 하는 것도 목적으로 한다.In addition, it is also an object to selectively perform MIMO communication and precoding transmission (beam forming) according to a wireless environment so as to secure communication quality such as transmission capacity and radio wave coverage that can maintain communication reliability. It is done.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 이하의 무선 통신 방법과 송신기 및 수신기를 이용하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized by using the following wireless communication method, transmitter and receiver.
즉, (1) 본 발명의 무선 통신 방법은, 복수의 송신 안테나를 갖는 송신기와, 복수의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서, 상기 각 송신 안테나의 일부인 어느 것인가의 복수와, 상기 각 수신 안테나의 어느 것인가의 복수로 이루어지는 복수의 안테나 그룹 중에서, 통신 품질에 관한 제1 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 선택하고, 상기 선택된 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하고, 상기 선택된 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합의 일부 또는 전부를 이용하여 상기 통신을 행하는 것을 특징으로 한다.That is, (1) In the wireless communication method of the present invention, in a wireless communication system in which wireless communication is performed between a transmitter having a plurality of transmitting antennas and a receiver having a plurality of receiving antennas, a plurality of any one of the plurality of transmitting antennas is part of the above. And an antenna group that satisfies a first selection criterion for communication quality from among a plurality of antenna groups of any of the respective reception antennas, and a combination of a transmission antenna and a reception antenna constituting the selected antenna group. Among them, a combination that satisfies the second selection criterion for communication quality is selected, and the communication is performed using part or all of the combination of the selected transmit antenna and receive antenna.
(2) 여기서, 상기 안테나 그룹을 구성하는 각 송신 안테나는, 인접하는 복수의 송신 안테나 또는 기준 송신 안테나로부터 등거리에 있는 복수의 송신 안테나인 것이 바람직하다.(2) Here, each of the transmission antennas constituting the antenna group is preferably a plurality of transmission antennas equidistant from a plurality of adjacent transmission antennas or reference transmission antennas.
(3) 또한, 임의의 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나의 일부가, 상이한 안테나 그룹의 구성 요소로서 중복되어 있어도 된다.(3) In addition, some of the transmission antennas constituting an arbitrary antenna group may overlap as components of different antenna groups.
(4) 또한, 상기 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나 수는, 해당 안테나 그룹을 구성하는 수신 안테나 수보다도 커도 된다.(4) The number of transmitting antennas constituting the antenna group may be larger than the number of receiving antennas constituting the antenna group.
(5) 또한, 상기 조합 중에서, 수신 안테나 수와 동수의 송신 안테나에 의한 MIMO 통신에 관한 기준을 만족하는 조합이 존재하는지의 여부를 판정하고, 존재한다고 판정된 경우에는, 해당 조합의 송신 안테나를 이용하여 MIMO 통신을 행하고, 존재하지 않다고 판정된 경우에는, 상기 조합의 송신 안테나의 전부를 이용하여, 프리코딩 송신을 행하도록 하여도 된다.(5) Further, in the above combination, it is determined whether there is a combination that satisfies the criteria for MIMO communication by the number of receiving antennas and the same number of transmitting antennas, and when it is determined, the transmitting antennas of the combination are determined. If it is determined that there is no MIMO communication by use, and it is determined that it does not exist, the precoding transmission may be performed by using all of the combination of transmission antennas.
(6) 또한, 임의의 안테나 그룹을 구성하는 수신 안테나의 일부 또는 전부가, 상이한 안테나 그룹의 구성 요소로서 중복되어 있어도 된다.(6) In addition, some or all of the receiving antennas constituting an arbitrary antenna group may overlap as components of different antenna groups.
(7) 또한, 상기 수신기는, 상기 선택한 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합에 관한 정보를 상기 송신기에 통지하도록 하여도 된다.(7) The receiver may also notify the transmitter of information on the combination of the selected transmit antenna and receive antenna.
(8) 또한, 본 발명의 무선 통신 방법은, Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신기와, Nr개(Nr은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서, 상기 각 송신 안테나와 상기 각 수신 안테나 사이에 대해 얻어지는 Nt×Nr개의 채널 추정값을, Lt×Lr개(단, Lt<Nt, Lr)의 요소 추정값으로 이루어지는 복수 블록으로 그룹 분류하고, 상기 복수 블록 중에서, 통신 품질에 관한 제1 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하고, 선택된 블록의 요소 추정값의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하고, 상기 선택된 요소 추정값의 조합에 대응하는 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합의 일부 또는 전부를 이용하여 상기 통신을 행하는 것을 특징으로 한다.(8) The radio communication method of the present invention, N t transmitters and, N r pieces having a transmitting antenna (N t is an integer of 2 or more) between the receiver with a receiving antenna of the (N r is an integer of 2 or greater) a N t × N r of the channel estimation value obtained in the wireless communication system for performing wireless communication, for between each transmit antenna and each receive antenna at, L t × L r items (where, L t <N t, L r Group is classified into a plurality of blocks consisting of an element estimate value, and a block satisfying the first selection criterion about communication quality is selected from the plurality of blocks, and a second selection about communication quality is selected from a combination of element estimate values of the selected block. A combination that satisfies a criterion is selected, and the communication is performed using some or all of a combination of a transmission antenna and a reception antenna corresponding to the combination of the selected element estimates.
(9) 또한, 본 발명의 수신기는, Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신기와, Nr개(Nr은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 상기 수신기로서, 상기 각 송신 안테나와 상기 각 수신 안테나 사이에 대해 얻어지는 Nt×Nr개의 채널 추정값을, Lt×Lr개(단, Lt<Nt, Lr≤Nr)의 요소 추정값으로 이루어지는 복수 블록으로 그룹 분류하는 그룹화 수단과, 그 그룹화 수단에 의해 얻어진 상기 복수 블록 중에서, 통신 품질에 관한 제1 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하는 블록 선택 수단과, 그 제1 선택 수단에 의해 선택된 블록의 요소 추정값의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하는 요소 추정값 선택 수단과, 상기 블록 선택 수단 또는 상기 요소 추정값 선택 수단에 의한 선택 결과에 기초하여 상기 송신기를 위한 안테나 선택 정보를 생성하여 상기 송신기에 통지하는 통지 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.(9) Further, the receiver of the present invention, N t transmitters and, N r pieces having a transmitting antenna (N t is an integer equal to or greater than two) wireless between a receiver with a receiving antenna of the (N r is an integer of 2 or greater) a receiver in a wireless communication system which performs communication, the N t × N r of the channel estimation value obtained for between the transmission antennas and the reception antennas, L t × L r items (where, L t <N t, Grouping means for grouping into a plurality of blocks consisting of element estimates of L r ≤ N r ), and block selecting means for selecting a block that satisfies a first selection criterion for communication quality among the plurality of blocks obtained by the grouping means. And element estimation value selection means for selecting a combination that satisfies the second selection criterion for communication quality among the combinations of the element estimates of the blocks selected by the first selection means, and the block selection means or the yaw. And characterized in that on the basis of the selection result by the estimation value selecting means it includes a notifying means which generates antenna selection information for the transmitter notifies the transmitter.
(10) 또한, 본 발명의 송신기는, Nt(Nt는 2 이상의 정수)개의 송신 안테나를 갖고, 상기 (9)에 기재된 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 장치로서, 상기 통지 수단으로부터의 상기 안테나 선택 정보를 수신하는 수신 수단과, 그 수신 수단에서 수신된 상기 안테나 선택 정보에 따라서 사용 송신 안테나를 선택하는 안테나 선택 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.(10) In addition, the transmitter of the present invention has N t (N t is an integer of 2 or more) transmitting antennas and performs wireless communication between the receivers according to the above (9), wherein the antenna from the notification means And receiving means for receiving selection information, and antenna selecting means for selecting a use transmitting antenna in accordance with the antenna selection information received by the receiving means.
상기의 본 발명에 따르면, 적어도 이하에 기재하는 어느 하나의 효과 또는 이점이 얻어진다.According to the above invention, any one of the effects or advantages described below can be obtained.
(1) 송신 안테나 수가 많기 때문에 송수신 안테나 수가 매우 많아져도(즉, 채널 매트릭스의 요소 추정값 수가 매우 많아져도), 종래보다도 적은 연산량으로 고속으로, 무선 환경에 부응한 최적의 송신 안테나 및 수신 안테나의 선택을 행하여, 무선 환경에 부응한 최적의 통신을 실현할 수 있다. 또한, 코스트, 복잡도 등도 삭감할 수 있다.(1) Because of the large number of transmit antennas, even if the number of transmit / receive antennas becomes very large (i.e., the number of element estimates in the channel matrix becomes very large), the selection of an optimal transmit antenna and a receive antenna suited to a wireless environment at a high speed with a smaller amount of computation than in the past By doing so, it is possible to realize optimum communication in accordance with the wireless environment. Moreover, cost, complexity, etc. can also be reduced.
(2) 소정(상기 제1 및 제2)의 안테나 선택 기준을 만족하는 송수신 안테나의 조합이 존재하면, 그 조합의 송수신 안테나에서 MIMO 통신을 행하고, MIMO 통신에 적절한(상기 제2 안테나 선택 기준을 만족한) 송수신 안테나의 조합이 존재하지 않 으면, 프리코딩 송신(빔 포밍)을 행할 수 있으므로, 어떤 무선 환경에서도, 항상 통신의 신뢰도를 유지할 수 있는 전송 용량, 전파 도달 범위 등의 통신 품질을 확보할 수 있다.(2) If there is a combination of transmit / receive antennas satisfying the antenna selection criteria of the predetermined (the first and the second), MIMO communication is performed by the transmit / receive antenna of the combination, and suitable for MIMO communication (the second antenna selection criterion is applied). If there is no satisfactory combination of transmit / receive antennas, precoding transmission (beam forming) can be performed, thereby ensuring communication quality such as transmission capacity and radio wave coverage that can always maintain communication reliability in any wireless environment. can do.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. However, this invention is not limited to the following embodiment, Of course, a various deformation | transformation can be implemented in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
〔A〕제1 실시 형태의 설명[A] Description of First Embodiment
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 멀티 안테나 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 1에 도시한 무선 통신 시스템은, 적어도 1대의 송신기로서의 기지국 장치(BS(10))와, 적어도 1대의 수신기로서의 이동국 장치(MS(20))를 구비하여 구성되고, BS(10)는, 그 주요부에 주목하면, 예를 들면 공간 다중 변조부(11), 프리코딩 처리부(12), Lt(Lt는 2 이상의 정수)개의 송신 RF부(13-1∼13-Lt)(이하, 구별하지 않는 경우에는 송신 RF부(13)라고 표기함)와, 안테나 스위치(14)와, Nt(Nt는 2 이상의 정수에서 Nt≥Lt)개의 송신 안테나(15-1∼15-Nt)(이하, 구별하지 않는 경우에는 송신 안테나(15)라고 표기함)와, 코드북 메모리(16)와, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)와, 송신 안테나 선택 제어부(18)를 구비하여 구성되어 있다.1 is a block diagram showing the configuration of a multi-antenna wireless communication system according to a first embodiment of the present invention. The wireless communication system shown in FIG. 1 includes a base station apparatus (BS 10) serving as at least one transmitter. And a mobile station apparatus (MS 20) as at least one receiver, and the
한편, MS(20)는, 그 주요부에 주목하면, 예를 들면 Nr(Nr은 2 이상의 정수)개의 수신 안테나(21-1∼21-Nr)(이하, 구별하지 않는 경우에는 수신 안테나(21)라고 표기함)와, Nr(Lr은 2 이상의 정수에서 Lr≤Nr)개의 수신 RF부(23-1∼23-Lr)(이하, 구별하지 않는 경우에는 수신 RF부(23)라고 표기함)와, MIMO 수신 신호 처리부(24)와, 채널 추정부(25)와, 안테나 선택부(사용 안테나 결정부)(26)와, 코드북 메모리(28)와, 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 수신 RF부(23)가 Nr개라고 하는 것은, MS(20)(수신 RF부(23))에서 한번에 처리 가능한 수신 데이터 스트림 수가 Nr인 것을 의미하고, 따라서 그 최대값은 상기한 바와 같이 Nr로 된다. On the other hand, when the
(BS(10)의 구성 설명)(Configuration description of the BS 10)
여기서, BS(10)에서, 공간 다중 변조부(11)는, 터보 부호화 등의 주어진 오류 정정 부호화에 의해 얻어진 부호화 계열을, 소정의 변조 방식, 예를 들면 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 신호점을 갖는 심볼(데이터 채널의 신호)에 맵핑하여 변조하는 것으로, 예를 들면 Ns (단, 1≤Ns≤min(Lt, Nr))개의 송신 데이터 스트림이 얻어지도록 되어 있다. 또한, 이 공간 다중 변조(11)에서는, 데이터 채널의 신호 이외에, 채널 추정에 사용하는, BS(10)-MS(20) 사이에서 기지의 신호(파일럿 신호 혹은 프리앰블 신호)나, 제어 정보를 전송하는 제어 채널의 신호(제어 심볼) 등의 다중 처리도 행할 수 있 다.Here, in the
프리코딩 처리부(프리코딩 수단)(12)는, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)로부터 공급된 프리코딩 매트릭스(행렬) 또는 코드워드를 이용하여, Ns(1≤Ns≤Nr)개의 송신 데이터 스트림을 프리코딩하여, 후술하는 바와 같이 송신 안테나 선택 제어부(18)에 의해 선택되는 Lt개의 송신 안테나(15)에 맵핑함으로써, Lt개의 송신 안테나(15)에 의한 빔 포밍을 행하는 것이다. 단, 해당 프리코딩(빔 포밍)은, 후술하는 바와 같이 송신 데이터 스트림 수 Ns<선택 송신 안테나 수 Lt의 경우에(즉, 선택 송신 안테나 수에 따라서 선택적으로) 실시되고, 송신 데이터 스트림 수 Ns=선택 송신 안테나 수 Lt의 경우에는 MIMO 다중 송신을 행하기 위해 실시되지 않도록 제어된다.Precoding processing (pre-coding means) 12, by using the precoding matrix (matrix) or the code word supplied from the precoding matrix / code word selector (17), s N (1≤N ≤N s r ), The beamforming by the L t transmit antennas 15 is performed by precoding the Tx transmit data streams and mapping them to the L t transmit antennas 15 selected by the transmit antenna
송신 RF부(13)는, 각각 Lt개의 송신 데이터 스트림에 관해서 DA(Digital to Analog) 변환이나 무선 주파수(RF)로의 주파수 변환(업 컨버트) 등을 포함하는 주어진 무선 송신 처리를 행하는 것이며, 안테나 스위치(14)는, 송신 안테나 선택 제어부(18)의 제어 하에, 송신에 사용하는 Lt개의 송신 안테나(15)를 선택하여 송신 RF부(13)와의 접속을 행하는 것이며, 송신 안테나(15)는, 각각 안테나 스위치(14)를 통해서 접속된 송신 RF부(13)로부터의 송신 RF 신호를 MS(20)를 향해 공간에 방사 하는 것이다.The
코드북 메모리(16)는, 상기 프리코딩 시에 이용하는 프리코딩 매트릭스(혹은 벡터. 이하, 동일함)를 결정할 때에 이용하는 코드북(코드워드)을 미리 기억해 두는 것이다. 해당 코드북은, 예를 들면 미리 결정한 유니터리 행렬(Unitary Matrix)의 집합으로서 정의되고(그 요소를 코드워드라 정의함), 사전에 데이터 스트림 수 Ns와 송신 안테나 수 Lt와 피드백 비트수(L)에 기초하여 결정된다. 또한, 코드북 중의 요소를 코드워드라고 정의한다. MS(20) 사이에서 동일한 코드북을 이용할 필요가 있기 때문에, MS(20) 측(코드북 메모리(28))에도 동일한 것이 미리 기억된다.The
따라서, BS(10)는, 상기 CSI에 기초하여 구해지는 프리코딩 매트릭스의 요소 정보 전부를 MS(20)로부터 통지(피드백)하게 하지 않아도, 한정된 정보(예를 들면, 코드북에서의 코드워드의 인덱스)를 통지하게 하면, 그 정보에 기초하여 사용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 것이 가능해진다. 이와 같은 한정된 정보에 의한 통지 방법을 리미티드 피드백 전송이라 부르고, MS(20)로부터 BS(10)에의 업링크의 대역 유효 이용을 도모하는 것이 가능하다.Therefore, the
또한, 상기 인덱스 등의 한정된 정보의 전송은, 본예에서는, 도 1 중에 부호 40으로 나타내는 피드백 채널을 이용하여 행한다. 그 피드백 채널(40)은, MS(20)의 송신계로부터 BS(10)의 수신계에의 업링크의 채널 중 하나로서, 도 1에서는, 이들 MS(20)의 송신계 및 BS(10)의 수신계의 도시에 대해서는 생략하고 있다. In addition, in this example, limited information such as the index is transmitted using a feedback channel indicated by 40 in FIG. 1. The
다음으로, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)는, MS(20)로부터 피드백 채널(40)에 의해 통지되어 오는 안테나 인덱스(안테나 선택 정보)를 수신하여 안테 나 선택 제어부(18)에 통지함과 함께, 상기 프리코딩에 필요한 프리코딩 매트릭스를 프리코딩 처리부(12)에 공급하므로, 그 때 피드백 채널(40)에 의해 MS(20)로부터 통지된 프리코딩 매트릭스를 그대로 공급하여도 되고, 상기 리미티드 피드백 전송에 의해 통지된 상기 인덱스로부터 특정되는 코드워드를 상기 코드북으로부터 선택하고 그에 대응하는 프리코딩 매트릭스를 선택하여 공급하여도 된다.Next, the precoding matrix /
송신 안테나 선택 제어부(18)는, 상기 안테나 선택 정보에 따라서 안테나 스위치(14)를 제어하여 송신 RF부(13)와 송신 안테나(15)의 접속을 제어하는 것이다.The transmission antenna
(MS(20)의 구성 설명)(Configuration description of the MS 20)
한편, MS(20)에서, 수신 안테나(21)는, 각각 BS(10)의 송신 안테나(15)로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 것이며, 수신 RF부(23)는, 각각 수신 안테나(21)에서의 수신 RF 신호에 대해서, 베이스밴드 주파수로의 주파수 변환(다운 컨버트)이나 AD(Analog to Digital) 변환 등을 포함하는 주어진 무선 수신 처리를 실시하는 것이다.In the
MIMO 수신 신호 처리부(24)는, 수신 RF부(23)에서 처리된 수신 신호(디지털 베이스밴드 신호), 즉 공간 다중된 수신 신호를 송신 데이터 스트림마다 분리하여, 복조 및 복호하는 것이다. 또한, 해당 분리 처리는, 예를 들면 상기 파일럿 신호(혹은, 프리앰블 신호. 이하, 동일함)와 파일럿 리플리카의 상관 연산에 의해 구해지는 CSI에 기초하여, 채널 상관 행렬의 역행렬을 이용하는 방법이나, MLD(Maximum Likelihood Detection) 알고리즘을 이용하는 방법 등을 이용하여 실시할 수 있다.The MIMO received
채널 추정부(25)는, 수신 RF부(23)에서 처리된 파일럿 신호와 MS(20)가 미리 보유하는 파일럿 리플리카와의 상관 연산에 의해 상기 CSI를 구하는(즉, 채널 응답을 추정하는) 것이다.The
사용 안테나 선택부(26)는, 소정의 안테나 선택 기준에 기초하여 BS(10)와의 사이의 통신에 사용하는 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)의 조합을 선택(결정)하는 것으로, 본예에서는 계층적인 선택, 즉 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)를 복수의 송신 안테나(15) 및 복수의 수신 안테나(21)로 이루어지는 복수의 안테나 그룹으로 그룹 분류하고, 각 안테나 그룹 중에서 제1 안테나 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 선택하고, 선택한 안테나 그룹 중에서 또한 제2 안테나 선택 기준을 만족하는 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)의 조합의 선택을 행하도록 되어 있다.The use antenna selection unit 26 selects (determines) a combination of the
또한, 송신 안테나 수 Nt가 어떤 기준 수보다도 적은 경우에는, 모든 안테나 조합을 선택 대상으로 하여도 된다. 또한, 수신 안테나(21)에 대해서는 일부 또는 전부를 각 안테나 그룹에 공통된 요소로 하여도 된다. 전부를 공통된 요소로 한 경우에는, 송신 안테나(15)만을 복수 그룹으로 그룹 분류하는 것에 상당한다.In addition, when the number of transmission antennas N t is smaller than a certain reference number, all antenna combinations may be selected. In addition, some or all of the receiving
이와 같은 그룹 분류는, 채널 추정부(25)에 의해 얻어진 CSI(채널 행렬)의 요소 추정값을 그룹 분류하는 것을 의미하고, 안테나 그룹 중으로부터 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)의 조합을 선택하는 것은, 해당 채널 행렬의 요소 추정값의 조합을 선택하는 것을 의미한다. 그룹 분류의 구체예, 안테나 선택 기준 등 의 상세에 대해서는 후술한다.Such group classification means to classify the element estimates of the CSI (channel matrix) obtained by the
즉, 본예의 사용 안테나 선택부(26)는, 각 송신 안테나(15)와 각 수신 안테나(21) 사이에 대해 얻어지는 Nr×Nt개의 채널 추정값을, Lr×Lt개의 요소 추정값으로 이루어지는 복수 블록으로 그룹 분류하는 그룹화 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.That is, the use antenna selector 26 of the present example comprises N r × N t channel estimates obtained between each
코드북 메모리(28)는, 이미 설명한 바와 같이, BS(10) 측과 동일한 코드북을 미리 기억해 두는 것이며, 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)는, 채널 추정부(25)에 의해 얻어진 CSI에 기초하여, BS(10) 측에서의 상기 프리코딩에 필요한 정보(피드백 정보)를 생성하여 피드백 채널(40)에 의해 BS(10)에 통지하는 것으로, 상기 CSI에 기초하여 계산한 프리코딩 매트릭스, 혹은 상기 리미티드 피드백 전송의 경우에, 코드북 메모리(28)에서의 코드북을 검색하여 얻어진 코드워드의 인덱스를 상기 피드백 정보로서 생성할 수 있도록 되어 있다.As described above, the
(시스템 동작 설명)(System operation explanation)
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시 형태의 MIMO 통신 시스템의 동작, 특히 안테나 선택 방법에 주목한 동작에 대해, 도 2 ∼ 도 5를 병용하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the MIMO communication system of the present embodiment configured as described above, particularly the operation focusing on the antenna selection method, will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
우선, 도 5에 도시한 바와 같이, BS(10) 및 MS(20)는, 사전에 자기의 송신/수신 안테나 수나 데이터 스트림의 처리 능력 등에 관한 정보를 서로 송수함으로써, 통신 상대의 안테나 수나 처리 능력을 파악한다(스텝 S11, S21).First, as shown in FIG. 5, the
그리고, BS(10)는, 파일럿 신호를 MS(20)를 향해 송신하고(스텝 S12), MS(20)는, 채널 추정부(25)에서, 수신 파일럿 신호와 파일럿 리플리카와의 상관 연산에 의해 채널 응답을 추정한다(CSI를 구한다)(스텝 S22).The
그리고, MS(20)는, 얻어진 CSI에 기초하여, 소정의 안테나 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 1개 선택한다. 즉, BS(10)의 각 송신 안테나(15)를, 1 그룹당의 송신 안테나 수(Lt)가 MS(20) 측에서 사용 가능한 수신 안테나 수(Lr)보다도 많아지도록 복수의 안테나 그룹으로 그룹 분류하고, 해당 안테나 그룹 중에서, 상기 안테나 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 1개 선택한다.The
여기서, 상기 그룹 분류는, 예를 들면 도 2에 모식적으로 도시한 바와 같이, 인접하는 Lt개의 송신 안테나(15)를 1 그룹으로 하여도 되고, 도 4에 모식적으로 도시한 바와 같이, 어떤 송신 안테나(15)를 기준 안테나로서 등간격(등거리)에 있는 Lt개의 송신 안테나(15)를 1 그룹으로 하여도 된다.In this group classification, for example, as shown schematically in FIG. 2, the adjacent L t transmit
만약, BS(10)의 송신 안테나 수 Nt=9, MS(20)의 수신 안테나 수 Nr=Lr=2, 1 안테나 그룹당의 송신 안테나 수 Lt=3으로 한 경우, 도 2에 도시한 바와 같은 그룹 분류는, 도 3에 도시한 바와 같이 Lr×Nt=2×9의 매트릭스로서 얻어진 채널 행렬의 18개의 요소 추정값(hij:i=1∼2, j=1∼9)을 Lr×Lt=2×3(=6)의 인접하는 요소 추정값으로 이루어지는 3개의 블록(2×3의 행렬 Hs)으로 그룹 분류하는 것과 등가이며, 따라서 안테나 그룹을 선택한다고 하는 것은, 해당 블록 단위에서 상기 안테나 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하는 것과 등가이다.If the number of transmit antennas N t = 9 of the
마찬가지의 이론에 의해, 도 4에 도시한 바와 같은 그룹 분류는, Lr×Nt=2×9의 매트릭스로서 얻어지는 채널 행렬에서 등거리에 있는 2×3=6개의 요소 추정값으로 이루어지는 블록(채널 행렬 Hs)으로 그룹 분류하는 것을 의미한다. 이 경우, 1 안테나 그룹에서 복수의 MS(20)에 대한 통신(멀티 유저 MIMO 전송)이 가능하다.By the same theory, the group classification as shown in Fig. 4 is a block composed of 2 x 3 = 6 element estimates equidistant from the channel matrix obtained as a matrix of L r x N t = 2 x 9 (channel matrix). H s ) means grouping. In this case, communication (multi-user MIMO transmission) for a plurality of
이와 같이, 1 블록(행렬 Hs)을 구성하는 요소 추정값의 선정 방법, 즉 안테나 그룹의 그룹 분류의 방법은, 상기 이외에도 여러 가지 생각되게 되고, 예를 들면 어떤 블록에 속하는 요소 추정값이, 다른 블록에 중복하여 속하도록 그룹 분류하는 것도 가능하다. 그러나, 연산량을 가능한 한 적게 하기 위해서는, 도 2(도 3)나 도 4에 도시한 바와 같은 단순한 그룹 분류를 행하는 쪽이 바람직하다.As described above, the method of selecting element estimate values constituting one block (matrix H s ), that is, the method of group classification of antenna groups, may be considered in various ways in addition to the above. For example, element estimate values belonging to a certain block may be different. It is also possible to classify the groups so that they belong to duplicates. However, in order to make the computation amount as small as possible, it is preferable to perform simple group classification as shown in FIG. 2 (FIG. 3) or FIG. 4.
우선, MS(20)(사용 안테나 결정부(26))는, 상기한 바와 같은 그룹 분류를 전제로 하여, 구체적으로는 하기 (a)∼(c)에 도시한 어느 하나의 안테나 선택 기준, 다시 말하면 BS(10) 사이의 통신 품질에 관한 제1 안테나 선택 기준을 이용하여, 우선 안테나 그룹(요소 추정값의 블록)의 선택을 행한다. 즉, 사용 안테나 결정부(26)는, 상기 요소 추정값의 복수 블록 중에서, 하기 (a)∼(c)의 어느 하나의 안테나 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하는 블록 선택 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.First, the MS 20 (used antenna determination unit 26) assumes any of the antenna selection criteria shown in (a) to (c) below, again on the premise of group classification as described above. In other words, first, the antenna group (block of element estimation values) is selected using the first antenna selection criterion regarding the communication quality between the
(a) 용량(Capacity) 선택 기준(a) Capacity selection criteria
MS(20)(사용 안테나 결정부(26))는, 하기의 식(1)에 의해, BS(10) 사이의 통 신 용량(Capacity)을 최대화하는 안테나 그룹을 선택한다.The MS 20 (used antenna determination unit 26) selects an antenna group that maximizes the communication capacity (Capacity) between the
단, 상기 식(1)에서, Hs는 안테나 그룹의 채널 행렬, ρ는 해당 안테나 그룹에서의 각 수신 안테나(21)의 평균 SNR(Signal to Noise Ratio), det는 행렬식(determinant), Hs′는 Hs의 복수 공액 전치를 나타낸다.In Equation (1), H s is a channel matrix of an antenna group, ρ is an average signal to noise ratio (SNR) of each receiving
(b) 특이값(Singular value) 선택 기준(b) Singular value selection criteria
MS(20)(사용 안테나 결정부(26))는, 하기의 식(2)에 의해, 채널 행렬 Hs의 최소 특이값(Minimum singular value) λmin{Hs}을 최대화하는(이는 최소 SNR을 최대화하는 것을 의미한다) 안테나 그룹을 선택한다.The MS 20 (used antenna determination unit 26) maximizes the minimum singular value λmin {H s } of the channel matrix H s by using Equation (2) below (which is the minimum SNR). Select the antenna group.
(c) 조건 수(Condition Number) 선택 기준(c) Condition Number Selection Criteria
MS(20)(사용 안테나 결정부(26))는, 하기의 식(3)에 의해, 채널의 조건 수, 즉 채널 행렬 Hs의 최대 특이값 λmax{Hs}를 최소 특이값 λmin{Hs}으로 나눈 값을 최소화하는(이는 오류율을 최적화하는 것을 의미한다) 안테나 그룹을 선택한다.The MS 20 (used antenna determination unit 26) calculates the maximum singular value λmax {H s } of the channel condition number, that is, the channel matrix H s , according to the following equation (3): Choose an antenna group that minimizes the division by s } (which means optimizing the error rate).
우선, 상술한 바와 같이 안테나 그룹이 선택되면, 다음으로 MS(20)(사용 안테나 결정부(26))는, 도 5에 도시한 바와 같이, 선택한 안테나 그룹에서의 송신 안테나 수와 수신 안테나 수를 비교하여, 송신 안테나 수 Lt와 수신 안테나 수 Lr이 동일한지의 여부를 판정한다(스텝 S24).First, when the antenna group is selected as described above, the MS 20 (used antenna determination unit 26) then determines the number of transmit antennas and the number of receive antennas in the selected antenna group, as shown in FIG. In comparison, it is determined whether the number of transmitting antennas L t and the number of receiving antennas L r are the same (step S24).
그 결과, 동일하다면, MS(20)는 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)에 의해, 선택한 송신 안테나(15)의 인덱스를 피드백 채널(40)에 의해 BS(10)에 송신(통지)한다(스텝 S24의 "예" 루트로부터 스텝 S25).As a result, if identical, the
한편, 송신 안테나 수 Lt와 수신 안테나 수 Lr이 동일하지 않으면, 즉 송신 안테나 수 Lt>수신 안테나 수 Lr(데이터 스트림 수 Ns)이면, 사용 안테나 결정부(26)는, 선택 안테나 그룹 중의 송신 안테나 수 Lt와 수신 안테나 수 Lr을 동수로 조정한 다음에, 해당 선택 안테나 그룹 중의 모든 송수신 안테나 조합을 검색하고, 소정의 안테나 선택 기준(통신 품질에 기초하는 제2 안테나 선택 기준)을 만족하는지(예를 들면, 상기 채널의 조건 수가 어떤 임계 값 이하인지)의 여부를 재판정한다(스텝 S26, S27).On the other hand, if the number of transmitting antennas L t and the number of receiving antennas L r are not the same, that is, the number of transmitting antennas L t > the number of receiving antennas If L r (the number of data streams N s ), the used antenna determination unit 26 adjusts the number of transmit antennas L t and the number of receive antennas L r in the same number, and then transmits and receives all transmission / reception in the selected antenna group. The antenna combination is searched for, and a judgment is made as to whether a predetermined antenna selection criterion (second antenna selection criterion based on communication quality) is satisfied (e.g., what threshold is below the number of conditions of the channel) (step S26). , S27).
또한, 해당 재판정 대상으로 하는 송수신 안테나 수의 조정(선택)은, 예를 들면 각 안테나(15, 21)의 SINR(Signal-to-Interference and Noise power Ratio)을 계산하고, 최소의 SINR을 갖는 안테나(15, 21)를 제외함으로써 행하여도 되고, SINR 혹은 평균 전력이 큰 안테나(15, 21)를 선택함으로써 행하여도 된다.In addition, for adjustment (selection) of the number of transmission / reception antennas to be the target of the judging, for example, the signal-to-interference and noise power ratio (SINR) of each
그 결과, 해당 안테나 선택 기준을 만족하는 경우, MS(20)는 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)에 의해, 상기 스텝 S25와 마찬가지로, 선택된 송신 안테나(15)의 인덱스를 피드백 채널(40)에 의해 BS(10)에 송신(통지)한다(스텝 S27의 "예" 루트로부터 스텝 S28).As a result, when the antenna selection criterion is satisfied, the
즉, 사용 안테나 결정부(26)는, 상기한 블록 선택 수단에 의해 선택된 블록의 요소 추정값의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하는 요소 추정값 선택 수단으로서의 기능을 구비하고, 해당 선택 수단이, 또한 상기 요소 추정값의 조합 중에서, 수신 안테나 수와 동수의 송신 안테나(15)에 의한 MIMO 통신에 관한 기준을 만족하는 조합이 존재하는지의 여부를 판정하는 판정부로서의 기능을 구비하고 있다.That is, the use antenna determination unit 26 has a function as element estimation value selection means for selecting a combination that satisfies the second selection criterion regarding communication quality among the combinations of the element estimates of the blocks selected by the block selection means described above. And the selection means further functions as a judging unit for determining whether, among the combinations of the element estimates, there is a combination that satisfies the criteria for MIMO communication by the number of receiving antennas and the same number of transmitting
또한, 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)는, 사용 안테나 결정부(26)(블록 선택 수단 또는 요소 추정값 선택 수단)에 의한 선택 결과에 기초하여 BS(10)를 위한 안테나 선택 정보를 생성하여 BS(10)에 통지하는 통지 수단으로서의 기능을 구비하고 있다.In addition, the precoding matrix calculation /
한편, 안테나 선택 기준을 만족하지 않는 경우, 사용 안테나 결정부(26)는, 또한 고유 모드 전송을 실시하는지의 여부를 판정한다(스텝 S27의 "아니오" 루트로부터 스텝 S29). 그 결과, 사용 안테나 결정부(26)에서 고유 모드 전송을 실시한다고 판정된 경우, MS(20)는 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)에 의해, CSI(채널 매트릭스)의 특이값 분해(Singular Value Decomposition : SVD)를 계산하여 프리코딩 매트릭스를 구하고(상세한 것은 후술), 이를 피드백 채널(40)에 의해 BS(10)에 송신한다(스텝 S29의 "예" 루트로부터 스텝 S30).On the other hand, when the antenna selection criteria are not satisfied, the use antenna determination unit 26 further determines whether or not the eigenmode transmission is performed (from step S29 to step S29). As a result, when it is determined that the used antenna determination unit 26 performs eigenmode transmission, the
이에 대해, 사용 안테나 결정부(26)에서 고유 모드 전송을 실시하지 않는다(즉, 리미티드 피드백 전송을 실시한다)고 판정된 경우, MS(20)는 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)에 의해, 코드북 메모리(28)에서 코드북에서의 코드워드의 인덱스를 검색하고, 해당 코드워드의 인덱스를 피드백 채널(40)에 의해 BS(10)에 송신한다(스텝 S29의 "아니오" 루트로부터 스텝 S31).On the other hand, when it is determined that the use antenna determination unit 26 does not perform the eigenmode transmission (that is, the limited feedback transmission), the
즉, 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)(통지 수단)는, 상기 판정부에서 상기 요소 추정값의 조합이 존재한다고 판정된 경우에는, 해당 조합에 따른 상기 안테나 선택 정보(안테나 인덱스)를 생성하고, 해당 판정부에서 존재하지 않다고 판정된 경우에는, 상기 조합의 요소 추정값에 기초하여, BS(10)에 의한 프리코딩 송신에 필요한 프리코딩 정보(프리코딩 매트릭스 또는 코드워드의 인덱스)를 상기 안테나 선택 정보로서 생성하여 BS(10)에 통지하는 안테나 선택 정보 생성부로서의 기능도 구비하고 있다.That is, the precoding matrix calculation / codeword retrieval unit 29 (notification means) determines that the antenna selection information (antenna index) according to the combination is determined when the determination unit determines that there is a combination of the element estimate values. If it is determined that the information is not present in the determination unit, the precoding information (precoding matrix or index of the codeword) required for the precoding transmission by the
한편, BS(10)에서는 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)에 의해, 상기의 스텝 S25 또는 S28에서 MS(20)로부터 피드백 채널(40)에 의해 통지된 안테나 인덱스에 기초하여, MIMO 다중 송신을 행하는지의 여부를 판정한다(스텝 S13). 즉, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)는, 송신 데이터 스트림 수 Ns=선택 송신 안테 나 수 Lt의 경우에 MIMO 다중 송신을 행한다고 판단한다.On the other hand, in
그 결과, MIMO 다중 송신을 행한다고 판단되면, BS(10)는 송신 안테나 선택 제어부(18)에 의해 안테나 스위치(14)를 제어하여, 상기 통지된 안테나 인덱스에 의해 특정되는 송신 안테나(15)와 송신 데이터 스트림의 존재하는 송신 RF부(13)를 접속하고, MIMO 다중 송신을 행한다(스텝 S13의 "예" 루트로부터 스텝 S14).As a result, when it is determined that MIMO multiplexing is performed, the
한편, MIMO 다중 송신을 행하지 않는다라고 판단되면, BS(10)(프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17))는 고유 모드 전송을 행하는지의 여부를 판정한다(스텝 S13의 "아니오" 루트로부터 스텝 S15). 그 결과, 상기 스텝 S15에서 MS(20)로부터 피드백 채널(40)에 의해 프리코딩 매트릭스가 통지되어 있어서 고유 모드 전송을 행한다고 판정하였을 경우, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)는, 해당 프리코딩 매트릭스를 프리코딩 처리부(12)에 공급한다. 또한, 송신 안테나 선택 제어부(18)에 의해 안테나 스위치(14)를 제어하여, 송신 데이터 스트림이 존재하는 송신 RF부(13)와, 선택된 송신 안테나(15)(이 경우의 송신 안테나 수는 MS(20) 측으로 선택된 수신 안테나 수보다도 많음)를 접속한다.On the other hand, if it is determined that the MIMO multiplex transmission is not performed, the BS 10 (precoding matrix / codeword selector 17) determines whether or not to perform eigenmode transmission (step S13 from "no" root). S15). As a result, when it is determined in step S15 that the precoding matrix is notified from the
이에 의해, BS(10)는 MS(20) 측의 수신 안테나 수(송신 데이터 스트림 수)보다도 많은 송신 안테나(15)를 이용하여 상기 프리코딩에 의한 빔 포밍을 행하여 MS(20)에 대한 송신을 행한다(스텝 S15의 "예" 루트로부터 스텝 S16).As a result, the
이에 대해, 상기 스텝 S29에서 MS(20)로부터 피드백 채널(40)에 의해 코드워드의 인덱스가 통지되어 있어 고유 모드 전송이 아니라 리미티드 피드백 전송을 행 한다고 판정한 경우, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)는, 해당 코드워드의 인덱스를 기초로 대응하는 코드북을 코드북 메모리(16)에서 검색하고, 해당 코드북에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 결정하여 프리코딩 처리부(12)에 공급한다. 또한, 고유 모드 전송의 경우와 마찬가지로, 송신 안테나 선택 제어부(18)에 의해 안테나 스위치(14)를 제어하여, 송신 데이터 스트림이 존재하는 송신 RF부(13)와, 선택된 송신 안테나(15)(이 경우도, 송신 안테나 수는 MS(20) 측으로 선택된 수신 안테나 수보다도 많음)를 접속한다.On the other hand, when it is determined in step S29 that the index of the codeword is notified by the
이에 의해, BS(10)는 MS(20) 측의 수신 안테나 수(송신 데이터 스트림 수)보다도 많은 송신 안테나(15)를 이용하여 상기 프리코딩에 의한 빔 포밍을 행하여 MS(20)에 대한 송신을 행한다(스텝 S15의 "아니오" 루트로부터 스텝 S17).As a result, the
즉, 프리코딩 처리부(12)는, 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부(17)에서 안테나 선택 정보로서 프리코딩 정보(프리코딩 매트릭스 또는 코드워드)가 수신되면, 해당 프리코딩 정보에 기초하여, 상기 요소 추정값의 조합에 대응하는 송신 안테나(15)에 의한 프리코딩 송신을 행하는 것이다.That is, when the precoding information (precoding matrix or codeword) is received as the antenna selection information from the precoding matrix /
또한, BS(10)의 1 안테나 그룹 내의 각 송신 안테나(15)가 복수의 MS(20)에 대하여 중복되어 있지 않은 경우(예를 들면 상기 도 2와 같은 경우)는, 각 MS(20)에 대하여 동시 송신하는 것이 가능하고, BS(10)의 1 안테나 그룹 내의 일부 또는 전부의 송신 안테나(15)가 복수의 MS(20)에 대하여 중복되어 있는 경우에는, 중복되어 있는 송신 안테나(15)에 대해서는 시분할 송신을 행하면 된다.In addition, when each
TDD(Time Division Duplex)의 경우, 채널의 상호 관계(reciprocity)로부터, BS(10)와 MS(20)가 사운딩(sounding)에 의해, 채널 정보를 측정할 수 있다. FDD(Frequency Division Duplex)의 경우에는, MS(20)로부터 BS(10)에의 피드백에 의해, BS(10)는 다운링크의 채널 정보를 파악할 수 있다.In the case of TDD (Time Division Duplex), the channel information can be measured by sounding from the
또한, 정기적으로, 혹은 부정기로, BS(10)가 파악하고 있는 MS(20)의 수신 품질 정보 등을 MS(20)에 전송하여, 필요에 따라서 상술한 계층적인 안테나 선택, 프리코딩 처리를 재실시하도록 하면, 최신의 전파 환경에 적응하는 것이 가능하다.In addition, periodically or irregularly, the
(프리코딩 처리의 설명)(Description of Precoding Process)
다음으로, 상기 프리코딩 처리(빔 포밍)를 실시할 뿐만 아니라 상기 고유 모드 전송 및 리미티드 피드백 전송의 상세에 대해 각각 설명한다.Next, not only the precoding process (beam forming) but also the details of the eigenmode transmission and the limited feedback transmission will be described.
(고유 모드 전송)(Unique mode transmission)
BS(10)와 MS(20) 사이에서 완전한 CSI를 기지의 것으로 하는 경우, MS(20)의 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)는, CSI를 특이값 분해(SVD)하고, 분해된 매트릭스를 프리코딩 매트릭스로서 구한다.When the complete CSI is known between the
예를 들면, Ns개의 송신 데이터 스트림, Lt개의 송신 안테나(15), Lr개의 수신 안테나(21), Ns≤min(Lt, Lr)으로 하였을 경우, CSI(채널 매트릭스 H)는 Lr×Lt의 매트릭스이며, H를 특이값 분해하면, 이하의 식(4), 식(5)로 표현된다.For example, when N s transmission data streams, L t transmission antennas 15, L r reception antennas 21, and N s ≤ min (L t , L r ), CSI (channel matrix H) Is a matrix of L r × L t , and when H is singly resolved, it is represented by the following equations (4) and (5).
또한, U는 좌측 특이 매트릭스, V는 우측 특이 매트릭스, D는 대각 매트릭스를 나타내고, 그 요소 λ1, …, λm은 고유 모드의 이득에 비례한다. 고유 모드의 이득은, 순서 매김을 행하고, 제1 고유 모드 λ1이 최대, 제m 고유 모드 λm이 최소인 이득을 갖는다. m은 채널 매트릭스 H의 랭크(rank)를 나타낸다.U represents a left-side specific matrix, V represents a right-side specific matrix, and D represents a diagonal matrix, and the elements λ 1 ,. λ m is proportional to the gain of the eigen mode. The gain of the intrinsic mode is ordered and has a gain in which the first intrinsic mode lambda 1 is maximum and the mth intrinsic mode lambda m is minimum. m represents the rank of the channel matrix H.
그리고, 프리코딩을 행하는 경우, 최적의 프리코딩 매트릭스는 우측 특이 매트릭스 V의 좌의 Ns열이다(V1:Ns로 표시된다). 따라서, BS(10)의 프리코딩 처리부(12)는, 프리코딩 매트릭스 F=V1:Ns를 사용하여, 이하의 식(6)으로, Ns개의 송신 데이터 스트림을 Lt개의 송신 안테나(15)에 맵핑한다.And when precoding is performed, the optimal precoding matrix is the N s column on the left side of the right singularity matrix V (indicated by V 1 : N s ). Accordingly, the
여기서, s는 Ns×1 송신 데이터 벡터를 나타내고, x는 Lt×1 송신 안테나 데이터 벡터를 나타낸다.Here, s denotes an N s × 1 transmit data vector, and x denotes an L t × 1 transmit antenna data vector.
따라서, 수신측(MS(20))에서는 수신 신호 y를 이하의 식(7)에 의해 표현할 수 있다.Therefore, the reception side y can express the received signal y by the following formula (7).
여기서, n은 Lr×1의 잡음 벡터를 나타낸다. 또한, y는 Lr×1의 수신 신호 를 나타내고, 각 수신 안테나(21)의 신호는 송신 신호의 겹침으로 되어 있다. y, H, F를 MS(20)에서 기지의 것으로서, 송신 신호Where n represents a noise vector of L r × 1. In addition, y represents the reception signal of the L r × 1, the signal of each
를 얻기 위해, 하기 식(8)에서, Maximum likelihood(ML)법을 적용할 수 있지만, 복잡도가 방대하기 때문에, 하기 식(9)나 식(10)으로 나타낸 바와 같은 복잡도가 작은 선형 디코더를 채용하는 것이 바람직하다.In the following equation (8), the maximum likelihood (ML) method can be applied to obtain the equation. However, since the complexity is enormous, a linear decoder having a small complexity as shown by the following equation (9) or equation (10) is employed. It is desirable to.
단, Q[]는 디맵퍼(Demapper)를 나타내고, G는 Ns×Lr의 매트릭스를 나타낸다.Q [] represents a demapper, and G represents a matrix of N s × L r .
즉, ZF(Zero Forcing) 선형 디코더를 적용하는 경우는, 상기 식(8)에서의 G는 하기 식(9)로 나타낼 수 있다.In other words, when a ZF (Zero Forcing) linear decoder is applied, G in Equation (8) can be represented by Equation (9) below.
단, ( )+는 매트릭스 pseudo-inverse를 나타낸다.However, () + represents a matrix pseudo-inverse.
또한, MMSE(Minimum Mean Square Error) 선형 디코더를 적용하는 경우는, 상기 식(8)에서의 G는 하기 식(10)으로 나타낼 수 있다.In the case of applying a Minimum Mean Square Error (MMSE) linear decoder, G in Equation (8) may be represented by Equation (10) below.
단, ( )-1은 매트릭스 반전을 나타낸다.However, () -1 represents matrix inversion.
(리미티드 피드백 전송)(Send limited feedback)
이하에, 리미티드 피드백 전송 원리를 설명한다.The principle of limited feedback transmission is described below.
사전에, 송신 데이터 스트림 수 Ns, 송신 안테나 수 Lt, 피드백 비트수(L)에 기초하여, 송신측(BS(10))과 수신측(MS(20)) 사이에서 동일한 코드북이 결정된다. 그리고, 이미 설명한 바와 같이, BS(10)와 MS(20)가 각각 동일한 코드북을 코드북 메모리(16, 28)에 기억하고 있어 기지의 것으로 가정한다.In advance, the same codebook is determined between the transmitting
MS(20)에서는, 채널 추정부(25)에서 채널 추정을 행하고, CSI를 구하고, 그 CSI에 기초하여, 예를 들면 하기 (1)∼(3)에 나타낸 어느 하나의 기준에 의해, 최적 코드워드를 선택한다.In the
(1) MMSE(Minimum Mean Square Error) 선택 기준(1) Minimum Mean Square Error (MMSE) Selection Criteria
MS(20)(프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29))에서 이용하는 MSE(Mean Square Error)는, H와 F를 각각 기지의 것으로서, 이하의 식(11)로 표현할 수 있다.Mean Square Error (MSE) used by the MS 20 (precoding matrix calculation / codeword retrieval unit 29) is known as H and F, and can be expressed by the following equation (11).
프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)는, 이 식(11)의 MSE의 Trace(tr), 혹은 Determinant(det)를 최소화하는 코드워드를 코드북 중으로부터 선택한다. 즉, 이하의 식(12) 또는 식(13)에 의해 선택된다.The precoding matrix calculation /
(2) 용량(Capacity) 선택 기준(2) Capacity selection criteria
MS(20)(프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29))는, 하기 식(14)에 의해, 용량(Capacity)을 최대화하도록, 코드북 중으로부터 코드워드를 선택할 수 있다.The MS 20 (precoding matrix calculation / codeword retrieval unit 29) can select a codeword from among the codebooks to maximize the capacity by the following equation (14).
(3) 특이값(Singular value) 선택 기준(3) Singular value selection criteria
MS(20)(프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29))는, 최소 특이값(Minimum singular value)을 최대화하도록, 코드북 중으로부터 코드워드를 선택할 수 있다.The MS 20 (precoding matrix calculation / codeword search section 29) may select a codeword from among the codebooks to maximize a minimum singular value.
그리고, MS(20)(프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29))는, 이상과 같은 기준에 의해 선택된 코드워드의 인덱스(L 비트)를 피드백 채널(40)에서 BS(10)에 전송한다.Then, the MS 20 (precoding matrix calculation / codeword search unit 29) transmits the index (L bit) of the codeword selected based on the above criteria from the
이에 의해, BS(10)에서는, 이미 설명한 바와 같이, 수신한 인덱스에 기초하여, 대응하고 있는 코드북을 사용하여 매트릭스(또는 벡터)를 프리코딩 매트릭스로서 이용한다. 또한, 해당 리미티드 피드백 전송의 경우도, 고유 모드의 경우와 마찬가지로, 선형 디코더(ZF 선형 디코더, 혹은 MMSE 선형 디코더)를 적용할 수 있다.As a result, the
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, BS(10) 측의 송신 안테나(15) 및 MS(20) 측의 수신 안테나(21)를 복수의 송신 안테나(15) 및 복수의 수신 안테나(21)로 이루어지는 복수의 안테나 그룹으로 그룹 분류하고, 각 안테나 그룹 중에서 제1 안테나 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 선택하고, 선택한 안테나 그룹 중에서 또한 제2 안테나 선택 기준을 만족하는 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)의 조합의 선택을 행하므로, 특히 BS(10) 측의 송신 안테나(15)의 수가 많기 때문에 송수신 안테나 수가 매우 많아져도(즉, 채널 매트릭스의 요소 추정값 수가 매우 많아져도), 종래보다도 적은 연산량으로 고속으로, 무선 환경에 부응한 최적의 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(21)의 선택을 행하여, 무선 환경에 부응한 최적의 통신을 실현할 수 있다. 또한, 코스트, 복잡도 등도 삭감할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the transmitting
또한, 1 안테나 그룹 내의 수신 안테나 수보다도 송신 안테나 수 쪽이 많아지도록 그룹 분류하여 두고, 소정(상기 제1 및 제2)의 안테나 선택 기준을 만족하 는 송수신 안테나의 조합이 존재하면, 그 조합의 송수신 안테나에서 MIMO 통신을 행하고, MIMO 통신에 적절한(상기 제2 안테나 선택 기준을 만족한) 송수신 안테나의 조합이 존재하지 않으면, 수신 안테나 수보다도 많은 송신 안테나(15)를 이용하여 프리코딩(빔 포밍)을 행하므로, 어떤 무선 환경에서도, 항상 통신의 신뢰도를 유지할 수 있는 전송 용량, 전파 도달 범위 등의 통신 품질을 확보할 수 있다.In addition, if there are combinations of transmit and receive antennas that are grouped so that the number of transmit antennas is larger than the number of receive antennas in one antenna group, and that satisfies the predetermined (first and second) antenna selection criteria, If MIMO communication is performed at the transmit / receive antenna, and there is no combination of transmit / receive antennas suitable for MIMO communication (satisfied with the second antenna selection criterion), precoding (beam forming) using more transmit
또한, BS(10)가 MS(20)로부터의 신호를 수신하는 경우, 모든 수신 안테나를 이용하는 것은 아니라, 안테나 그룹을 선택하도록 하면, 최대비 합성(MRC : Maximum Ratio Combining)에 의한 성능 개선을 도모할 수 있다.In addition, when the
〔B〕제2 실시 형태의 설명[B] Description of Second Embodiment
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 멀티 안테나 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도로, 이 도 6에 도시한 무선 통신 시스템은, 적어도 1대의 기지국 장치((BS)10)와, 적어도 1대의 중계(릴레이)국 장치((RS)30)를 구비하여 구성되고, BS(10)는 제1 실시 형태와 마찬가지로 구성되고, RS(30)는, 그 주요부에 주목하면, 예를 들면 Nr(Nr은 2 이상의 정수)개의 수신 안테나(31-1∼31-Nr)(이하, 구별하지 않는 경우는 수신 안테나(31)라고 표기함)와, 안테나 스위치(32)와, Lr(Lr은 2 이상의 정수로 Lr≤Nr)개의 수신 RF부(33-1∼33-Lr)(이하, 구별하지 않는 경우에는 수신 RF부(33)라고 표기함)와, MIMO 수신 신호 처리부(34)와, 채널 추정부(35)와, 안테나 선택부(사용 안테나 결정부)(36)와, 안테나 선택 제어부(37)와, 코드북 메모리(38)와, 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(39)를 구비하여 구성되어 있다.Fig. 6 is a block diagram showing the configuration of a multi-antenna wireless communication system according to a second embodiment of the present invention. The wireless communication system shown in Fig. 6 includes at least one base station apparatus (BS) 10 and at least It is comprised including one relay (relay) station apparatus (RS) 30,
즉, 본예의 RS(30)는, 도 1에 도시한 MS(20)와 거의 마찬가지의 구성을 갖지만, 안테나 스위치(32)와, 수신 안테나 선택 제어부(37)를 구비함으로써, 사용하는 수신 안테나(31)의 선택을 행하는 것이 가능하게 되어 있는 것이다.That is, although the
즉, 안테나 스위치(32)는, 수신 안테나 선택 제어부(37)로부터의 제어에 따라서 임의의 수신 안테나(31)와 임의의 수신 RF부(33)를 접속하는 것이며, 수신 안테나 선택 제어부(27)는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 수순에 의해 사용 안테나 선택부(36)에서 결정(선택)된 수신 안테나(31)와 수신 RF부(33)를 접속 제어하는 것이다.That is, the
또한, 수신 안테나(31), 수신 RF부(33), MIMO 수신 신호 처리부(34), 채널 추정부(35), 사용 안테나 결정부(36), 수신 안테나 선택 제어부(37), 코드북(38), 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(39)는, 각각 제1 실시 형태에서 이미 설명한 수신 안테나(21), 수신 RF부(23), MIMO 수신 신호 처리부(24), 채널 추정부(25), 사용 안테나 선택부(26), 수신 안테나 선택 제어부(27), 코드북(28), 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부(29)와 동일 혹은 마찬가지의 것이다.In addition, the
단, 본 예에서는 BS(10)가 RS(30)와 통신하는 경우, RS(30) 측의 모든 수신 안테나(31)를 1 안테나 그룹의 구성 요소로 하는 것이 아니라, 예를 들면 도 7에 모식적으로 도시한 바와 같이, 수신 안테나(31)에 대해서도 그룹 분류를 행한다. 이 경우도, 도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이, BS(10)와 RS(30)에서 각각 근린 또는 등간격 안테나를 1 안테나 그룹의 구성 요소로서 그룹화할 수 있다. 또한, 본 예에 있어서도, 1 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나(15) 또는 수신 안테나(31)의 일부가, 다른 안테나 그룹의 구성 요소로서 중복되어 있어도 된다. 또한, 1 안테나 그룹을 구성하는 BS(10) 측의 송신 안테나 수는 RS(30) 측의 수신 안테나 수보다도 많은 쪽이 바람직하다.However, in this example, when the
이러한 그룹 분류를 전제로 하여, 본 예에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 계층적인 안테나 선택을 행함으로써, 무선 환경에 부응한 최적의 송수신 안테나의 조합을 선택하여, MIMO 통신 또는 프리코딩에 의한 빔 포밍을 행한다. Assuming such group classification, in this example as well, according to the first embodiment, hierarchical antenna selection is performed to select an optimal combination of transmit and receive antennas suitable for a wireless environment, and to perform MIMO communication or precoding. Beam forming is performed.
즉, RS(30)는, 채널 추정부(35)에서 구해진 CSI에 기초하여, 사용 안테나 결정부(36)에 의해, 안테나 그룹 중에서 상기 제1 안테나 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 선택하고, 선택한 안테나 그룹 중에서, 상기 제2 안테나 선택 기준을 만족하는 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(31)의 조합을 선택한다. 그리고, 동일한 수의 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(31)의 조합이 존재하면, MIMO 송신을 행하고, 그 이외의 경우에는 선택한 안테나 그룹 중의 모든 송신 안테나(15)를 사용하여, 프리코딩(빔 포밍)을 행한다.That is, the
보다 상세한 동작에 대해서는, 도 5에서 MS(20)를 RS(30)로 대체한 스텝 S11∼S17, S21∼S31과 마찬가지이다. 단, RS(30)에서는, 스텝 S25 또는 S28에서 안테나 인덱스를 BS(10)에 송신할 때, 수신 안테나 선택 제어부(37)에 선택한 수신 안테나(31)의 인덱스를 통지함으로써, 수신 안테나 선택 제어부(37)에, 선택 수신 안테나(31)와 수신 RF부(33) 사이의 접속 제어를 행하게 된다.More detailed operation is the same as in steps S11 to S17 and S21 to S31 in which the
이상과 같이, BS(10)와 RS(30) 사이의 통신에 대해서도, 제1 실시 형태와 마 찬가지의 안테나 선택 수순을 적용함으로써, 종래보다도 적은 연산량으로 고속으로, 무선 환경에 부응한 최적의 송신 안테나(15) 및 수신 안테나(31)의 선택을 행하여, 무선 환경에 부응한 최적의 통신을 실현할 수 있다. 또한, 코스트, 복잡도 등도 삭감할 수 있다. 또한, 무선 환경에 따라서, MIMO 통신과, 수신 안테나 수보다도 많은 송신 안테나(15)에서의 프리코딩(빔 포밍)을 선택적으로 실시하므로, 어떤 무선 환경에서도, 항상 통신의 신뢰도를 유지할 수 있는 전송 용량, 전파 도달 범위 등의 통신 품질을 확보할 수 있다.As described above, the antenna selection procedure similar to that of the first embodiment also applies to the communication between the
또한, RS(30)와 MS(20) 사이의 통신에 대해서도, 제1 실시 형태에서 BS(10)를 RS(30)로 대체하여 적용한 안테나 선택 방법을 적용하면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.In addition, also in the communication between
또한, 본 실시 형태에서도, BS(10)가 RS(30)로부터의 신호를 수신하는 경우, 혹은 RS(30)가 MS(20)로부터의 신호를 수신하는 경우, 모든 수신 안테나를 이용하는 것은 아니라, 안테나 그룹을 선택하도록 하면, 최대비합성(MRC)에 의한 성능 개선을 도모할 수 있다.Also in the present embodiment, when the
〔C〕부기[C] bookkeeping
(부기 1)(Book 1)
복수의 송신 안테나를 갖는 송신기와, 복수의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템으로서,A wireless communication system for performing wireless communication between a transmitter having a plurality of transmitting antennas and a receiver having a plurality of receiving antennas,
상기 각 송신 안테나의 일부인 어느 것인가의 복수와, 상기 각 수신 안테나의 어느 것인가의 복수로 이루어지는 복수의 안테나 그룹 중에서, 통신 품질에 관 한 제1 선택 기준을 만족하는 안테나 그룹을 선택하고,An antenna group that satisfies a first selection criterion for communication quality is selected from a plurality of antenna groups, each of which is a part of each of the transmission antennas and a plurality of which of each of the reception antennas,
상기 선택된 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하고,From among combinations of the transmitting antenna and the receiving antenna constituting the selected antenna group, a combination satisfying the second selection criterion about communication quality is selected,
상기 선택된 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합의 일부 또는 전부를 이용하여 상기 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.And performing the communication using some or all of the selected combinations of transmit and receive antennas.
(부기 2)(Supplementary Note 2)
상기 안테나 그룹을 구성하는 각 송신 안테나는, 인접하는 복수의 송신 안테나 또는 기준 송신 안테나로부터 등거리에 있는 복수의 송신 안테나인 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 무선 통신 방법.Each transmission antenna constituting the antenna group is a plurality of transmission antennas equidistant from a plurality of adjacent transmission antennas or reference transmission antennas.
(부기 3)(Supplementary Note 3)
임의의 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나의 일부가, 상이한 안테나 그룹의 구성 요소로서 중복되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 2에 기재된 무선 통신 방법.A part of the transmitting antennas constituting an arbitrary antenna group is overlapped as a component of a different antenna group, wherein the radio communication method according to
(부기 4)(Appendix 4)
상기 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나 수는, 해당 안테나 그룹을 구성하는 수신 안테나 수보다도 큰 것을 특징으로 하는 부기 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 방법.The radio communication method according to any one of
(부기 5)(Supplementary Note 5)
상기 조합 중에서, 수신 안테나 수와 동수의 송신 안테나에 의한 MIMO 통신에 관한 기준을 만족하는 조합이 존재하는지의 여부를 판정하고,Among the above combinations, it is determined whether there is a combination that satisfies the criteria for MIMO communication by the number of receiving antennas and the same number of transmitting antennas.
존재한다고 판정된 경우에는, 해당 조합의 송신 안테나를 이용하여 MIMO 통신을 행하고,If it is determined to exist, MIMO communication is performed using the combination of transmission antennas,
존재하지 않다고 판정된 경우에는, 상기 조합의 송신 안테나의 전부를 이용하여, 프리코딩 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 무선 통신 방법.When it is determined that there is no presence, the wireless communication method according to Appendix 4, wherein precoding transmission is performed using all of the combination of transmission antennas.
(부기 6)(Supplementary Note 6)
임의의 안테나 그룹을 구성하는 수신 안테나의 일부 또는 전부가, 상이한 안테나 그룹의 구성 요소로서 중복되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 무선 통신 방법.The radio communication method according to
(부기 7)(Appendix 7)
상기 수신기가, 상기 선택한 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합에 관한 정보를 상기 송신기에 통지하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 무선 통신 방법.The wireless communication method according to
(부기 8)(Appendix 8)
상기 안테나 그룹의 그룹 분류는, 수신 안테나 수 또는 상기 수신기에서 처리 가능한 데이터 스트림 수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 무선 통신 방법.The group classification of the antenna group is determined based on the number of receiving antennas or the number of data streams that can be processed by the receiver.
(부기 9)(Appendix 9)
적어도 상기 수신기가, 상기 수신 안테나 수 또는 상기 데이터 스트림 수에 관한 정보를 상기 송신기에 통지하는 것을 특징으로 하는 부기 7에 기재된 무선 통 신 방법.The wireless communication method according to Appendix 7, wherein at least the receiver notifies the transmitter of information on the number of the receiving antennas or the number of data streams.
(부기 10)(Book 10)
Nt개(Nt는 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신기와 Nr개(Nr은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템으로서, N t pieces as a radio communication system performs radio communication between a receiver with a receiving antenna of the transmitter and the N r dog (N r is an integer of 2 or more) having a transmitting antenna (N t is an integer of 2 or greater)
상기 각 송신 안테나와 상기 각 수신 안테나 사이에 대해 얻어지는 Nt×Nr개의 채널 추정값을, Lt×Lr개(단, Lt<Nt, Lr)의 요소 추정값으로 이루어지는 복수 블록으로 그룹 분류하고,Group N t x N r channel estimates obtained between the respective transmit antennas and the respective receive antennas into a plurality of blocks consisting of L t x L r (L t <N t , L r ) element estimates. Classify,
상기 복수 블록 중에서, 통신 품질에 관한 제1 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하고,A block satisfying a first selection criterion about communication quality is selected from the plurality of blocks,
선택된 블록의 요소 추정값의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하고,From the combination of element estimates of the selected block, a combination satisfying the second selection criterion about communication quality is selected,
상기 선택된 요소 추정값의 조합에 대응하는 송신 안테나 및 수신 안테나의 조합의 일부 또는 전부를 이용하여 상기 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.And performing the communication using a part or all of a combination of a transmit antenna and a receive antenna corresponding to the combination of the selected element estimates.
(부기 11)(Appendix 11)
상기 송신기가, 기지국 장치이며, 상기 수신기가, 이동국 장치인 것을 특징으로 하는 부기 1∼10 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 방법.The wireless communication method according to any one of
(부기 12)(Appendix 12)
상기 송신기가, 기지국 장치이며, 상기 수신기가, 중계국 장치인 것을 특징으로 하는 부기 1∼10 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 방법.The wireless communication method according to any one of
(부기 13)(Appendix 13)
상기 송신기가, 중계국 장치이며, 상기 수신기가, 이동국 장치인 것을 특징으로 하는 부기 1∼10 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 방법.The radio communication method according to any one of
(부기 14)(Book 14)
Nt(Nt는 2 이상의 정수)개의 송신 안테나를 갖는 송신기와, Nr(Nr은 2 이상의 정수)개의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 상기 수신기로서,A receiver in a wireless communication system for performing wireless communication between a transmitter having N t (N t is an integer of 2 or more) transmitting antennas and a receiver having N r (N r is an integer of 2 or more) receiving antennas,
상기 각 송신 안테나와 상기 각 수신 안테나 사이에 대해 얻어지는 Nt×Nr개의 채널 추정값을, Lt×Lr개(단, Lt<Nt, Lr≤Nr)의 요소 추정값으로 이루어지는 복수 블록으로 그룹 분류하는 그룹화 수단과,A plurality of N t × N r channel estimates obtained between the transmitting antennas and the receiving antennas are composed of L t × L r (where L t <N t , L r ≤N r ) element estimates. Grouping means for grouping into blocks;
상기 그룹화 수단에 의해 얻어진 상기 복수 블록 중에서, 통신 품질에 관한 제1 선택 기준을 만족하는 블록을 선택하는 블록 선택 수단과,Block selecting means for selecting a block that satisfies a first selection criterion about communication quality from among the plurality of blocks obtained by the grouping means;
상기 블록 선택 수단에 의해 선택된 블록의 요소 추정값의 조합 중에서, 통신 품질에 관한 제2 선택 기준을 만족하는 조합을 선택하는 요소 추정값 선택 수단과,Element estimate value selection means for selecting a combination that satisfies a second selection criterion for communication quality from among combinations of element estimates of blocks selected by the block selection means;
상기 블록 선택 수단 또는 상기 요수 추정값 선택 수단에 의한 선택 결과에 기초하여 상기 송신기를 위한 안테나 선택 정보를 생성하여 상기 송신기에 통지하 는 통지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 수신기.And notifying means for generating antenna selection information for the transmitter and notifying the transmitter on the basis of a selection result by the block selecting means or the required number of estimation value selecting means.
(부기 15)(Supplementary Note 15)
상기 블록은, Nt×Nr의 채널 행렬에서 인접하는 복수의 요소 추정값 또는 기준 요소 추정값으로부터 등거리에 있는 복수의 요소 추정값으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 14에 기재된 수신기.And the block comprises a plurality of element estimates equidistant from a plurality of adjacent element estimates or reference element estimates in a channel matrix of Nt × N r .
(부기 16)(Appendix 16)
어떤 블록 내의 일부의 요소 추정값이, 상이한 블록의 요소 추정값으로서 중복되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 14 또는 15에 기재된 수신기.The receiver according to
(부기 17)(Appendix 17)
Lt>Lr인 것을 특징으로 하는 부기 14∼16 중 어느 한 항에 기재된 수신기.The receiver according to any one of
(부기 18)(Supplementary Note 18)
상기 요소 추정값 선택 수단이,The element estimate value selecting means,
상기 요소 추정값의 조합 중에서, 수신 안테나 수와 동수의 송신 안테나에 의한 MIMO 통신에 관한 기준을 만족하는 조합이 존재하는지의 여부를 판정하는 판정부를 구비함과 함께,In addition to the combination of the element estimates, a determination unit for determining whether there is a combination that satisfies the criteria for MIMO communication by the number of receiving antennas and the same number of transmitting antennas is provided.
상기 통지 수단이,The notification means,
상기 판정부에서 존재한다고 판정된 경우에는, 해당 조합에 따른 상기 안테나 선택 정보를 생성하고, 상기 판정부에서 존재하지 않다고 판정된 경우에는, 상기 조합의 요소 추정값에 기초하여, 상기 송신기에 의한 프리코딩 송신에 필요한 프리코딩 정보를 상기 안테나 선택 정보로서 생성하여 상기 송신기에 통지하는 안테나 선택 정보 생성부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 부기 14에 기재된 수신기.In the case where it is determined by the determination unit, the antenna selection information according to the combination is generated, and when it is determined that the determination unit does not exist, the precoding by the transmitter is based on the element estimate value of the combination. And the antenna selection information generation unit for generating precoding information necessary for transmission as the antenna selection information and notifying the transmitter.
(부기 19)(Appendix 19)
Nt(Nt는 2 이상의 정수)개의 송신 안테나를 갖는 송신기와, 부기 14에 기재된 수신기 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 상기 송신기로서,As the transmitter in a wireless communication system for performing wireless communication between a transmitter having N t (N t is an integer of 2 or more) transmission antennas and the receiver described in
상기 통지 수단으로부터의 상기 안테나 선택 정보를 수신하는 수신 수단과,Receiving means for receiving the antenna selection information from the notification means;
상기 수신 수단에서 수신된 상기 안테나 선택 정보에 따라서 사용 송신 안테나를 선택하는 안테나 선택 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 송신기.And an antenna selecting means for selecting a used transmitting antenna according to the antenna selection information received by the receiving means.
(부기 20)(Book 20)
상기 수신 수단에서 상기 안테나 선택 정보로서 프리코딩 정보가 수신되면, 해당 프리코딩 정보에 기초하여, 상기 요소 추정값의 조합에 대응하는 송신 안테나에 의한 프리코딩 송신을 행하는 프리코딩 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 부기 19에 기재된 송신기.And, when the precoding information is received as the antenna selection information by the receiving means, further comprising precoding means for performing precoding transmission by a transmitting antenna corresponding to the combination of the element estimates, based on the precoding information. The transmitter according to Appendix 19.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 멀티 안테나 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a multi-antenna wireless communication system according to a first embodiment of the present invention.
도 2는, 도 1에 도시한 시스템에서의 안테나 그룹화를 설명하기 위한 모식도.FIG. 2 is a schematic diagram for explaining antenna grouping in the system shown in FIG. 1; FIG.
도 3은, 제1 실시 형태에 따른 안테나 그룹화에 대응하는 채널 매트릭스의 그룹화를 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining grouping of a channel matrix corresponding to antenna grouping according to the first embodiment;
도 4는, 도 1에 도시한 시스템에서의 안테나 그룹화의 다른 예를 설명하기 위한 모식도.FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another example of antenna grouping in the system shown in FIG. 1; FIG.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 시스템 동작(안테나 선택 방법)을 설명하기 위한 플로우차트.5 is a flowchart for explaining a system operation (antenna selection method) according to the first embodiment.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 멀티 안테나 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.6 is a block diagram showing the configuration of a multi-antenna wireless communication system according to a second embodiment of the present invention.
도 7은, 도 6에 도시한 시스템에서의 안테나 그룹화를 설명하기 위한 모식도.FIG. 7 is a schematic diagram for explaining antenna grouping in the system shown in FIG. 6; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 기지국 장치(BS : Base Station)10: base station unit (BS: Base Station)
11 : 공간 다중 변조부11: Spatial Multiple Modulator
12 : 프리코딩 처리부12: precoding processing unit
13-1∼13-Lt : 송신 RF부13-1 to 13-L t : Transmission RF section
14 : 안테나 스위치14: antenna switch
15-1∼15-Nt : 송신 안테나15-1 to 15-N t : transmitting antenna
16 : 코드북 메모리16: codebook memory
17 : 프리코딩 매트릭스/코드워드 선택부17: precoding matrix / codeword selector
18 : 송신 안테나 선택 제어부18: transmission antenna selection control unit
20 : 이동국 장치(MS : Mobile Station)20: mobile station device (MS: Mobile Station)
21-1∼21-Nr : 수신 안테나21-1 to 21-N r : receiving antenna
23-1∼23-Nr : 수신 RF부23-1 to 23-N r : reception RF unit
24 : MIMO 수신 신호 처리부24: MIMO reception signal processing unit
25 : 채널 추정부25 channel estimation unit
26 : 안테나 선택부(사용 안테나 결정부)26: antenna selection unit (use antenna determination unit)
28 : 코드북 메모리28: codebook memory
29 : 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부29: precoding matrix calculation / codeword search unit
30 : 중계(릴레이)국 장치(RS : Relay Station)30: relay station device (RS: Relay Station)
31-1∼31-Nr : 수신 안테나31-1 to 31-N r : receiving antenna
32 : 안테나 스위치32: antenna switch
33-1∼33-Nr : 수신 RF부33-1 to 33-N r : reception RF unit
34 : MIMO 수신 신호 처리부34: MIMO reception signal processing unit
35 : 채널 추정부35 channel estimation unit
36 : 안테나 선택부(사용 안테나 결정부)36: antenna selection unit (use antenna determination unit)
37 : 수신 안테나 선택 제어부37: receiving antenna selection control unit
38 : 코드북 메모리38: codebook memory
39 : 프리코딩 매트릭스 계산/코드워드 검색부39: precoding matrix calculation / codeword search unit
40 : 피드백 채널40: feedback channel
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006273018A JP4734210B2 (en) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | Wireless communication method |
JPJP-P-2006-00273018 | 2006-10-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080031615A true KR20080031615A (en) | 2008-04-10 |
KR100967754B1 KR100967754B1 (en) | 2010-07-05 |
Family
ID=38790935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070091495A KR100967754B1 (en) | 2006-10-04 | 2007-09-10 | Radio communication method, transmitter, and receiver |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7873113B2 (en) |
EP (2) | EP1909406B1 (en) |
JP (1) | JP4734210B2 (en) |
KR (1) | KR100967754B1 (en) |
CN (1) | CN101159464B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101439731B1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-09-12 | 경상대학교산학협력단 | Apparatus and method for communication with terminal using a plurality of antennas |
KR101502148B1 (en) * | 2009-03-04 | 2015-03-12 | 삼성전자주식회사 | Communication network of applying interference allignment scheme with low complexity |
KR20170099608A (en) * | 2016-02-24 | 2017-09-01 | 한국과학기술원 | Method for feedback of channel information and allocation of an resource using antenna grouping, and apparatuses performing the same |
Families Citing this family (91)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7689177B2 (en) * | 2006-05-24 | 2010-03-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for transmitting/receiving feedback information and system supporting the same in a multi-user multi-antenna system |
JP2008211462A (en) | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Beam weight detection control method and receiver |
CN101378277B (en) * | 2007-08-29 | 2016-04-06 | 上海贝尔股份有限公司 | Multi-user pre-coding and dispatching method and realize the base station of the method |
KR101372736B1 (en) * | 2007-09-28 | 2014-03-26 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method to transmit feedback information in a communication system |
KR101126387B1 (en) | 2007-12-05 | 2012-03-28 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | Transmitter, method for controlling transmission, and communication device |
KR100966054B1 (en) | 2007-12-14 | 2010-06-28 | 한국전자통신연구원 | Method for Rate Adjustment per Subcarrier in MIMO System |
EP2073471A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-24 | Sony Corporation | Improved selection criterion for quantized precoded spatial multiplexing MIMO |
CN101978617B (en) * | 2008-02-01 | 2014-05-07 | 苹果公司 | System and method for spatial multiplexing-based multiple antenna broadcast/multicast transmission |
CN101981826A (en) * | 2008-03-28 | 2011-02-23 | 爱立信电话股份有限公司 | Method and apparatus for antenna selection in a MIMO system |
CN101552633A (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-07 | 株式会社Ntt都科摩 | Multiple-input and multiple-output precoding method and device |
US8306095B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-11-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods and apparatus for network coding in a communication system |
US8149946B2 (en) * | 2008-05-06 | 2012-04-03 | Industrial Technology Research Institute | Joint transceiver design for MIMO communications |
US20090325479A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Qualcomm Incorporated | Relay antenna indexing for shared antenna communication |
EP2141824B1 (en) * | 2008-06-30 | 2012-03-07 | Alcatel Lucent | Method of assigning precoding vectors in a mobile cellular network |
EP2309801A4 (en) | 2008-07-30 | 2014-12-31 | Hitachi Ltd | Radio communication system and radio communication method |
US8204151B2 (en) | 2008-08-06 | 2012-06-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods and apparatus to generate multiple antennas transmit precoding codebook |
US9755705B2 (en) * | 2008-08-07 | 2017-09-05 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for supporting multi-user and single-user MIMO in a wireless communication system |
US9294160B2 (en) * | 2008-08-11 | 2016-03-22 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for supporting distributed MIMO in a wireless communication system |
KR101495824B1 (en) | 2008-08-22 | 2015-02-25 | 삼성전자주식회사 | Appartus and method for selecting precoding matrix in mimo wireless communication system |
CN102265526B (en) | 2008-09-05 | 2015-07-01 | 爱立信(中国)通信有限公司 | Methods and arrangements in radio access network |
JP5256955B2 (en) * | 2008-09-12 | 2013-08-07 | 富士通株式会社 | Control method, communication characteristic control method, base station apparatus, and mobile station apparatus |
JP5411279B2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-02-12 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | System and method for generating a precoding codebook |
WO2010055676A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | パナソニック株式会社 | Wireless communication terminal apparatus, wireless communication base station apparatus, and cluster constellation setting method |
US8488536B2 (en) * | 2008-12-11 | 2013-07-16 | Alvarion Ltd. | Mode selection for MIMO in wireless communication |
JP4587004B2 (en) * | 2009-01-07 | 2010-11-24 | 岩崎通信機株式会社 | Wireless communication method, wireless communication system, and wireless communication apparatus using multi-antenna |
US8503572B2 (en) * | 2009-02-02 | 2013-08-06 | Qualcomm Incorporated | Antenna virtualization in a wireless communication environment |
KR101644433B1 (en) * | 2009-02-13 | 2016-08-01 | 엘지전자 주식회사 | Uplink Precoding Method In 4 Tx System |
JP5183798B2 (en) * | 2009-03-05 | 2013-04-17 | 三菱電機株式会社 | Wireless communication system, transmitting apparatus and receiving apparatus |
FR2943207B1 (en) * | 2009-03-16 | 2012-01-13 | Canon Kk | METHOD FOR CONFIGURING ANTENNAS OF TRANSCEIVER AND RECEIVER DEVICES IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, STORAGE MEDIUM, AND CORRESPONDING DEVICES |
FR2943206B1 (en) * | 2009-03-16 | 2012-01-13 | Canon Kk | METHOD FOR CONFIGURING AN AGILE ANTENNA OF A RECEIVER DEVICE IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, STORAGE MEDIUM, AND CORRESPONDING DEVICE |
JP5488016B2 (en) * | 2009-03-30 | 2014-05-14 | 富士通株式会社 | Wireless communication method, wireless communication system, and wireless communication apparatus |
KR101800294B1 (en) * | 2009-04-02 | 2017-12-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for error minimization of cell boundary users in multi-call communication system |
US8036098B2 (en) * | 2009-04-20 | 2011-10-11 | Intel Corporation | Wireless network and method for adaptive opportunistic clustering for interference alignment in wireless networks |
US8289910B2 (en) | 2009-04-24 | 2012-10-16 | Kathrein-Werke Kg | Device for receiving and transmitting mobile telephony signals with multiple transmit-receive branches |
RU2552643C2 (en) | 2009-04-30 | 2015-06-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Method for network communication |
JP5369896B2 (en) * | 2009-05-25 | 2013-12-18 | 富士通株式会社 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION DEVICE, AND MOBILE STATION DEVICE |
CN101582712B (en) * | 2009-06-19 | 2014-11-05 | 中兴通讯股份有限公司 | Method for realizing precoding and method for generating precoding matrices |
JP5347755B2 (en) * | 2009-06-24 | 2013-11-20 | 富士通株式会社 | Relay device, communication system, and communication method |
US9054763B2 (en) | 2009-07-24 | 2015-06-09 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Wireless communication device and wireless communication method |
CN101626262B (en) * | 2009-08-11 | 2012-12-19 | 中兴通讯股份有限公司 | Method and device for selecting precoding matrix |
WO2011027635A1 (en) | 2009-09-02 | 2011-03-10 | 日本電気株式会社 | Wireless communication apparatus, wireless communication method and program |
US8259857B2 (en) * | 2009-12-10 | 2012-09-04 | The Aerospace Corporation | Methods and systems for increased communication throughput |
US9173191B2 (en) | 2009-12-20 | 2015-10-27 | Intel Corporation | Device, system and method of simultaneously communicating with a group of wireless communication devices |
US8374154B2 (en) * | 2009-12-23 | 2013-02-12 | Intel Corporation | Device, system and method of simultaneously communicating with a group of wireless communication devices |
JP2011139268A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Fujitsu Ltd | Wireless relay apparatus, and wireless relay method |
US8891555B2 (en) | 2010-02-25 | 2014-11-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Spatial multiplexing wireless transmission system, spatial multiplexing wireless transmission method and computer program |
US20120113910A1 (en) * | 2010-05-06 | 2012-05-10 | Yu-Chih Jen | Method of Handling a Physical Uplink Control Channel Transmission and Related Communication Device |
JP5627080B2 (en) * | 2010-05-31 | 2014-11-19 | シャープ株式会社 | Communication system, transmission apparatus, transmission control method, transmission control program, and processor |
JP5625573B2 (en) * | 2010-07-15 | 2014-11-19 | 富士通株式会社 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method |
CN102468925B (en) * | 2010-11-09 | 2014-05-28 | 大唐移动通信设备有限公司 | Precoding matrix index reporting and precoding processing method, system and apparatus thereof |
KR20120083619A (en) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for ranging in distributed antenna system |
JP5724496B2 (en) * | 2011-03-17 | 2015-05-27 | 富士通株式会社 | Wireless communication system and wireless communication method |
JP5562281B2 (en) * | 2011-03-24 | 2014-07-30 | 株式会社日立製作所 | Wireless communication system, base station apparatus, and wireless communication method |
WO2012159303A1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-11-29 | 华为技术有限公司 | Method and apparatus for antenna group allocation in distributed antenna system |
CN103138821B (en) * | 2011-11-30 | 2017-02-08 | 华为技术有限公司 | Method, device and system for data transmission |
CN103188768A (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 华为终端有限公司 | Method and device of selection of communication mode |
EP2639970A1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | Thomson Licensing | Method of, and apparatus for, controlling a wireless connection in a MIMO system using multi-sector directional antennas |
JP5985853B2 (en) * | 2012-03-28 | 2016-09-06 | 京セラ株式会社 | Communication system, base station, mobile station, and communication control method |
SG11201407160YA (en) * | 2012-05-18 | 2014-11-27 | Rearden Llc | Systems and methods to enhance spatial diversity in distributed input distributed output wireless systems |
KR101932197B1 (en) | 2012-07-03 | 2018-12-24 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for determining the number of antenna in the mimo communication system |
US9673878B1 (en) * | 2012-08-28 | 2017-06-06 | Marvell International Ltd. | Systems and methods for performing precoding in multi-user systems |
WO2014074894A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Beamforming methods and methods for using beams |
EP3011732B1 (en) * | 2013-06-19 | 2020-04-08 | LG Electronics Inc. | Method and apparatus for transmitting/receiving broadcast signals |
KR102179822B1 (en) * | 2013-07-30 | 2020-11-17 | 엘지전자 주식회사 | Method for performing antenna shuffling using partial antenna array based beamforming in wireless communication system, and apparatus therefor |
WO2015016489A1 (en) | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Lg Electronics Inc. | Method for reporting channel state information for partial antenna array based beamforming in wireless communication system, and apparatus therefor |
US9143206B2 (en) | 2014-02-04 | 2015-09-22 | Qualcomm Incorporated | Antenna selection with eMBMS |
JP5830568B2 (en) * | 2014-04-25 | 2015-12-09 | シャープ株式会社 | Terminal device, base station device, communication method, and integrated circuit |
CN106464416B (en) * | 2014-06-16 | 2018-10-02 | 日本电气株式会社 | The PMI in the especially wireless communication system with three-dimensional communication channel is calculated using reference antenna or reference antenna subset |
CN106464417B (en) * | 2014-06-16 | 2018-11-23 | 日本电气株式会社 | Calculate the PMI in the especially wireless communication system with three-dimensional communication channel |
KR101555018B1 (en) * | 2014-10-10 | 2015-09-23 | 한국철도기술연구원 | Massive MIMO system and method of transceiving using the same |
US9872296B2 (en) * | 2015-01-06 | 2018-01-16 | Qualcomm Incorporated | Techniques for beam shaping at a millimeter wave base station and a wireless device and fast antenna subarray selection at a wireless device |
CN105991169B (en) * | 2015-02-02 | 2019-06-25 | 启碁科技股份有限公司 | Wireless communication device and day line search method |
KR102356781B1 (en) * | 2015-09-14 | 2022-01-28 | 엘지전자 주식회사 | Method for transmitting data in multi input multi output wireless communication system |
EP3370355A4 (en) * | 2015-10-30 | 2018-10-31 | Panasonic Intellectual Property Corporation of America | Transmitting method, transmitting device, receiving method and receiving device |
CN105429686B (en) * | 2015-11-05 | 2018-10-12 | 江苏中兴微通信息科技有限公司 | The molding transmitting device of the asymmetric mixed-beam of divergence type and method |
EP3185616B1 (en) * | 2015-12-22 | 2020-06-10 | Intel IP Corporation | Communication terminal and method for performing a cell search |
CN106982089B (en) * | 2016-01-19 | 2021-02-09 | 中兴通讯股份有限公司 | Data transmission method and device |
JP6400614B2 (en) * | 2016-02-12 | 2018-10-03 | 日本電信電話株式会社 | Radio base station using distributed antenna and antenna switching method |
JP6929530B2 (en) * | 2017-01-10 | 2021-09-01 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | Wireless communication system |
CN108631847B (en) * | 2017-03-24 | 2021-06-01 | 华为技术有限公司 | Method for transmitting channel state information, terminal equipment and network equipment |
US10715233B2 (en) * | 2017-08-31 | 2020-07-14 | Qualcomm Incorporated | Sounding reference signal (SRS) transmit antenna selection |
CN108173582B (en) * | 2017-11-30 | 2020-08-25 | 东南大学 | Spatial modulation method and system based on receiving and transmitting combined pattern |
CN110324884B (en) * | 2018-03-30 | 2021-04-06 | 维沃移动通信有限公司 | Transmission mode determining method and device |
EP3660981B8 (en) * | 2018-11-29 | 2021-06-02 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Spatial and bandwidth multiplexing device and method |
US11641269B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-05-02 | Rampart Communications, Inc. | Modulation-agnostic transformations using unitary braid divisional multiplexing (UBDM) |
US10951442B2 (en) * | 2019-07-31 | 2021-03-16 | Rampart Communications, Inc. | Communication system and method using unitary braid divisional multiplexing (UBDM) with physical layer security |
US10735062B1 (en) | 2019-09-04 | 2020-08-04 | Rampart Communications, Inc. | Communication system and method for achieving high data rates using modified nearly-equiangular tight frame (NETF) matrices |
EP3793095A1 (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-17 | Telefonica, S.A. | Method and system for optimal spatial multiplexing in multi-antenna wireless communications systems using mu-mimo techniques |
US10965352B1 (en) | 2019-09-24 | 2021-03-30 | Rampart Communications, Inc. | Communication system and methods using very large multiple-in multiple-out (MIMO) antenna systems with extremely large class of fast unitary transformations |
US11159220B2 (en) | 2020-02-11 | 2021-10-26 | Rampart Communications, Inc. | Single input single output (SISO) physical layer key exchange |
CN115085776A (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-20 | 华为技术有限公司 | Antenna selection method and related product |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4181259B2 (en) * | 1998-12-14 | 2008-11-12 | 松下電器産業株式会社 | Receiving apparatus and receiving method |
GB0125178D0 (en) | 2001-10-19 | 2001-12-12 | Koninkl Philips Electronics Nv | Method of operating a wireless communication system |
US8045935B2 (en) * | 2001-12-06 | 2011-10-25 | Pulse-Link, Inc. | High data rate transmitter and receiver |
JP4178501B2 (en) * | 2002-05-21 | 2008-11-12 | 日本電気株式会社 | Antenna transmission / reception system |
JP4184854B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-11-19 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | Radio wave transmission / reception device and radio wave transmission / reception method |
WO2005034387A2 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Broadcom Corporation | System and method for antenna selection |
KR100981554B1 (en) * | 2003-11-13 | 2010-09-10 | 한국과학기술원 | APPARATUS AND METHOD FOR GROUPING ANTENNAS OF Tx IN MIMO SYSTEM WHICH CONSIDERS A SPATIAL MULTIPLEXING AND BEAMFORMING |
JP2005245941A (en) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Olympus Corp | Receiving apparatus |
JP2006067237A (en) | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sharp Corp | Radio transmitter and radio receiver |
EP1643661B1 (en) * | 2004-09-07 | 2008-05-28 | Samsung Electronics Co.,Ltd. | MIMO system with adaptive switching of transmission scheme |
CN1797987B (en) * | 2004-12-30 | 2011-02-16 | 都科摩(北京)通信技术研究中心有限公司 | Communication system for self-adaptive scheduling MIMO, and method for self-adaptive scheduling users |
CN1815941A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-09 | 松下电器产业株式会社 | Antenna selection and Bit distribution method and apparatus in multi-antenna transmission system |
US7542439B2 (en) * | 2005-09-09 | 2009-06-02 | Intel Corporation | Methods and apparatus for providing a cooperative relay system associated with a broadband wireless access network |
US7917101B2 (en) * | 2005-09-21 | 2011-03-29 | Broadcom Corporation | Method and system for a greedy user group selection with range reduction in TDD multiuser MIMO downlink transmission |
-
2006
- 2006-10-04 JP JP2006273018A patent/JP4734210B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-08-13 EP EP07114250.9A patent/EP1909406B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-13 EP EP14166282.5A patent/EP2763328A3/en not_active Withdrawn
- 2007-08-14 US US11/889,544 patent/US7873113B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-10 KR KR1020070091495A patent/KR100967754B1/en not_active IP Right Cessation
- 2007-09-10 CN CN2007101492662A patent/CN101159464B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101502148B1 (en) * | 2009-03-04 | 2015-03-12 | 삼성전자주식회사 | Communication network of applying interference allignment scheme with low complexity |
KR101439731B1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-09-12 | 경상대학교산학협력단 | Apparatus and method for communication with terminal using a plurality of antennas |
KR20170099608A (en) * | 2016-02-24 | 2017-09-01 | 한국과학기술원 | Method for feedback of channel information and allocation of an resource using antenna grouping, and apparatuses performing the same |
KR101879030B1 (en) * | 2016-02-24 | 2018-07-17 | 한국과학기술원 | Method for feedback of channel information and allocation of an resource using antenna grouping, and apparatuses performing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100967754B1 (en) | 2010-07-05 |
EP1909406A3 (en) | 2008-06-11 |
EP1909406B1 (en) | 2016-05-25 |
CN101159464B (en) | 2011-09-21 |
EP2763328A3 (en) | 2015-12-30 |
EP1909406A2 (en) | 2008-04-09 |
EP2763328A2 (en) | 2014-08-06 |
US20070281746A1 (en) | 2007-12-06 |
CN101159464A (en) | 2008-04-09 |
US7873113B2 (en) | 2011-01-18 |
JP4734210B2 (en) | 2011-07-27 |
JP2008092433A (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100967754B1 (en) | Radio communication method, transmitter, and receiver | |
KR101478843B1 (en) | Method of transmitting data in coordinated multi-cell wireless communication system | |
US9136926B2 (en) | Wireless communication apparatus, wireless communication system and wireless communication method | |
US7907912B2 (en) | Apparatus and method for eliminating multi-user interference | |
EP1759470B1 (en) | Apparatus and method for beamforming in a multi-antenna system | |
US8145248B2 (en) | Apparatus and method for uplink beamforming and Space-Division Multiple Access (SDMA) in Multiple Input Multiple Output (MIMO) wireless communication systems | |
EP1699145B1 (en) | Beam and power allocation method for MIMO communication system | |
US7139328B2 (en) | Method and apparatus for closed loop data transmission | |
KR101045454B1 (en) | Wireless communication system using multiantenna transmission technique, and multi-user scheduler applied thereto | |
KR101631784B1 (en) | Method and arrangement in a wireless communication system | |
JP4504293B2 (en) | Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication method provided with multiple antennas | |
US7558330B2 (en) | Multiple stream co-phasing for multiple-input-multiple-output (MIMO) systems | |
US8781015B2 (en) | Method for generating hybrid codebook and hybrid MU-MIMO system | |
JP5873735B2 (en) | Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication method | |
EP1710929B1 (en) | MIMO system with eigenvalues feedback information | |
KR101483666B1 (en) | Efficient cqi signaling in mimo systems with variable numbers of beams | |
KR101413937B1 (en) | Method and appratus selecting transmit antenna and estimating uplink multiple-input multiple-output channels in time-division multiplexing wireless communication systems | |
US8340596B2 (en) | Signal transmission apparatus and method using eigen antenna technique in wireless communication system | |
KR20110006121A (en) | Transmit antenna and user selection system for multiuser spatial multiplexing system with maximum likelihood receiver | |
Trivellato et al. | Antenna combining and codebook design for the MIMO broadcast channel with limited feedback | |
Yellapantula et al. | Antenna selection and power control in MIMO systems with continuously varying channels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130531 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140603 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150601 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170601 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |